前面討論的自由振動(dòng)是系統(tǒng)僅僅受到初始激勵(lì)而產(chǎn)生的 振動(dòng),即一次性獲得必須的能量輸入，系統(tǒng)的振動(dòng)特點(diǎn)由系 統(tǒng)本身的固有特性(質(zhì)量、彈性剛度和阻尼) 來(lái)決定。它對(duì) 于我們從系統(tǒng)的內(nèi)因去了解振動(dòng)的特點(diǎn)是必要的。
一般說(shuō)，這種振動(dòng)，由于激勵(lì)能量有限，并且由于系統(tǒng)能量的消耗, 振幅會(huì)逐漸衰減，最終將完全停止,對(duì)設(shè)備是不會(huì)造成破壞 的。
我們更關(guān)心的是影響設(shè)備正常運(yùn)行的那些異常振動(dòng)，如 強(qiáng)迫振動(dòng)造成的共振，自激失穩(wěn)等。
系統(tǒng)在外部持續(xù)不停的周期性激勵(lì)力作用下，產(chǎn)生的振 動(dòng)稱為強(qiáng)迫振動(dòng)。
這類振動(dòng)，其振動(dòng)能量是由系統(tǒng)以外的激 勵(lì)不斷提供的,振動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)不僅與系統(tǒng)自身固有特性 (質(zhì)量、彈性剛度、阻尼) 有關(guān)，還與激勵(lì)的性質(zhì)(激勵(lì)頻 率和幅值) 有關(guān)。
振體位移達(dá)到最大值的時(shí)間與激勵(lì)力最大值的時(shí) 間是不同的,兩者間存在一個(gè)相位差q,相位差q由式(2-55) 計(jì)算。
由式可見(jiàn)相位差與頻率比及阻尼比有關(guān)而與 振動(dòng)系統(tǒng)的初始條件無(wú)關(guān)。
相位差存在的條件取決于系統(tǒng)是 否有阻尼,阻尼為零,激勵(lì)與響應(yīng)之間就不存在相位差。以 阻尼為參變量，根據(jù)式作出q和u的關(guān)系曲線稱為 相頻曲線。
空壓機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動(dòng)可以作為這種強(qiáng)迫振 動(dòng)的一個(gè)例子。
轉(zhuǎn)子的不平衡程度通常用偏心距e 與等效質(zhì) 量m的乘積me 表示，電機(jī)基礎(chǔ)一般都具有彈性和阻尼,當(dāng) 轉(zhuǎn)子以角速度o,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生離心力meco,強(qiáng)迫電機(jī) 振動(dòng)。
設(shè)空壓機(jī)只在鉛垂方向上下振動(dòng)，則實(shí)際結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn) 化成單自由度系統(tǒng)。
其自由 振動(dòng)衰減部分只是瞬態(tài)過(guò)程，可略去不計(jì),而另一部分穩(wěn)態(tài)過(guò)程即強(qiáng) 迫振動(dòng)部分可寫為:的振幅很小，接近于零。
穩(wěn)定強(qiáng)迫振動(dòng)的建立需有一個(gè)過(guò)程，即阻尼自由振動(dòng)由 產(chǎn)生到消失的過(guò)程，過(guò)渡過(guò)程振動(dòng)波形由阻尼自由振動(dòng)波形 和強(qiáng)迫振動(dòng)波形迭加而成。
典型的過(guò)渡過(guò)程波形如圖 所示。它們是在實(shí)際結(jié)構(gòu)振動(dòng)中和測(cè)振儀器工作過(guò)程中經(jīng)常 出現(xiàn)的。
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